Đồ án nền & móng Thiết kế móng cọc

Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ MÓNG CỌC
*******
I.Số liệu:
1.

Đặc điểm kết cấu: Kết cấu khung BTCT có tường chèn

Tải trọng tính toán tác dụng dưới chân công trình tại cốt mặt đất:
Móng M1 : Cột trục B Ntt0 = 516T ;

Mtt0 = 135T.m; Qtt0 = 81T

Móng M2 : Cột trục D Ntt0 = 436T ;

Mtt0 = 123T.m; Qtt0 = 81T

Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân cột: Trục B

-

N0tt 516
N 

 448,7(T ) ,
n 1,15
tc

0

M 0tc 

M 0tt 135
Qtt
81

 117,39(T .m) , Q0tc  0 
 70, 43(T )
n
1,15
n 1,15

(n: hệ số vượt tải có thể lấy chung từ 1,1 - 1,2, ở đây ta chọn n= 1,15)

Loại

Vị trí

N(T)

M(T.m)

Q (T)

Tải trọng
tiêu chuẩn
Ptc

C1

448,7

117,39

70,43

379,1

107

70,43

135

81

123

81

C2
C1

516
Tải trọng
tính toán
436
Ptt

C2
2. Khu vực xây dựng , nền đất gồm 5 lớp:
+ Lớp đất 1: Sét pha dày 2,4m
+Lớp đất 2 : Sét dày 4,7
+ Lớp đất 3: Cát pha dày 5,4m
+ Lớp đất 4: Cát nhỏ dày 6m
+Lớp đất 5 : Cát vừa rất dày
Chiều sâu mực nước ngầm : Hnn = 9 (m)
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 1

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

I.Số liệu công trình: (nhà công nghiệp)
* Tải trọng tính toán:
Ntt0= 516 T
M0tt= 135 T.m
Q0tt= 81 T
N0tc 

N0tt 516

 448,7(T )
n 1,15

M 0tt 135
M 

 117,39(T .m)
n
1,15
tc
0

Q0tc 

Q0tt
81

 70, 43(T )
n 1,15

A.Số liệu tính toán
+ Lớp đất 1: Sét pha dày 2,4m
+Lớp đất 2 : Sét dày 4,7
+ Lớp đất 3: Cát pha dày 5,4m
+ Lớp đất 4: Cát nhỏ dày 6m
+Lớp đất 5 : Cát vừa rất dày
Mực nước ngầm ở độ sâu -9,0 (m) kể từ mặt đất khi khảo sát.
Bảng giá trị tính toán
Móng

Cột Trục

M1

B

516

135

81

M2

D

436

123

81

SVTH : Phạm Văn Tú

(T)

Page 2

(Tm)

(T)

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

Bảng chỉ tiêu cơ học ,vật lý của các lớp đất
TT Tên
lớp
đất
1 Sét
pha
2 Sét
3 Cát
pha
4 Cát
nhỏ
5 Cát
vừa

Chiều
γ
γs
W
dày
(kN/m3) (kN/m3) (%)
(m)
2,4
17,9

26,9
36

WL
(%)

WP
(%)

41

24,5

 II0

CII
(kPa)

N30

E
(kPa)

Cu
(kPa)

17

20

7

6800

45

4,7
5,4

17,6
18,1

27
26,7

40
28

46
30

28,0
24,0

16
21

25
7

5
8

6300
6500

34
41

6,0

18,5

26,6

24

_

_

30

_

22

12000

_

18

26,4

18

_

_

35

_

35 25000

_

Rất
dày

I.Đánh giá điều kiện địa chất công trình,địa chất thủy văn
a.Đều kiện địa chất công trình

cát nh?
? =18,5 kN/m3
W = 24%

cát v? a

? =18,0 kN/m3
W = 18%

4700
5400

cát pha
? =18,1 kN/m3
W = 28%

6000

sét
? =17,6 kN/m3
W = 40%

500

sét pha
? =17,9 kN/m3
W = 36%

2400

* Trục địa chất

TRỤC ĐỊA CHẤT

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 3

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

6300

D

6300

B

12600

6300

C

A
4200

4200

4200

17X4200

84000

1

3

2

4

21

MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH

* Đánh giá điều kiện địa chất công trình
- Để có thể lựa chọn giả pháp nền và móng cho công trình một cách hợp lý
ta cần phải đánh giá điều kiện địa chất thủy văn của khu đất xây dựng công
trình ta cần phải xét các chỉ số sau:
- Hệ số rỗng [e]

e

 s .(1  0, 01.w)
1


- Độ sệt [ IL]

IL 

w  wp
w L  w p =B

- Trọng lượng đẩy nổi của đất [  đn ]
 đn 

s   n
với  n =10(kN/m3)
1 e

- Đánh giá sơ bộ về địa chất của khu đất xây dựng công trình như sau:

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 4

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

Lớp 1 : Sét pha
+Độ rỗng : e0 =

 s (1  W )
26,9.(1  0,36)

1 =
 1=1,04
17,9


+Chỉ số dẻo A= 41% - 24,5%=16,5%  17%  đất thuộc loại sét pha
B

+Độ sệt

W  WP 36  24,5

 0,69
WL  WP 41  24,5
 trạng thái dẻo mềm

+Trọng lượng đẩy nổi  đn 

s n
1 e



26,9  10
 8, 28(kN / m3 )
1  1, 04

Nhận xét
Từ chỉ tiêu độ dẻo đất thuộc loại sét pha, có eo= 1,04 >1
Độ sệt cho ta biết đất trạng thái dẻo mềm

Kết Luận :Đây là lớp đất yếu không thể làm nền cho công trình
Lớp2: Sét
+Độ rỗng : e0 =

 s (1  W )
27(1  0, 4)
1 =
 1 =1,14>1

17, 6

+Chỉ số dẻo A= 46% - 28%=18%  17%  đất thuộc loại sét
+Độ sệt B=

W  WP
40  28
 0, 67  trạng thái dẻo mềm
=
A
18

+Trọng lượng đẩy nổi  đn 

s n
1 e



27  10
 7,9(kN / m3 )

1  1,14

Nhận xét
Từ chỉ số dẻo,hệ số rỗng >1
Độ sệt cho ta biết đất trạng thái dẻo mềm  Đây là lớp đất dẻo không thể
làm nền cho công trình
Lớp3: Cát pha
+Độ rỗng : e0 =

 s (1  W )
26, 7(1  0, 28)
1 =
 1  0,89 >0,85 thuộc loại cát rời
18,1


+Chỉ số dẻo A= 30% - 24%=6%  7%  đất thuộc loại pha cát
+Độ sệt B=

W  WP
28  24
 0, 67  trạng thái dẻo mềm
=
A
6

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 5

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

+Trọng lượng đẩy nổi  đn 

s n
1 e



26, 7  10
 8,8(kN / m3 )
1  0,89

Nhận xét
Từ chỉ số dẻo đất thuộc loại pha cát, đất rời.
Độ sệt cho ta biết đất trạng thái dẻo mềm  Đây là lớp vẫn chưa có thể đặt
mũi cọc chịu lực cho công trình
Lớp4: Cát nhỏ
+Độ rỗng : e0 =

 s (1  W )
26, 6(1  0, 24)
1 =
 1 =0,78
18,5



+Trọng lượng đẩy nổi  đn 

s n
1 e



26, 6  10
 9,3(kN / m3 )
1  0, 78

Nhận xét
 Đây là lớp đất TB có thể làm móng cho công trình

Lớp5: Cát vừa
+Độ rỗng : e0 =

 s (1  W )
26, 4(1  0,18)
 1 =0,73<0,75 thuộc loại đất cát
1 =
18


nhỏ chặt vừa
+Trọng lượng đẩy nổi  đn 

s n

1 e



26, 4  10
 9,3(kN / m3 )
1  0, 73

Nhận xét
Với các chỉ tiêu tinh toán trên ta nhận thấy lớp đất thứ 1 và lớp 2 thuộc loại
mềm yếu,lớp đất 3 và lớp đất 4,thuộc cát pha ,lớp 5 lớp đất chặt và có độ
sâu khá dầy , ta cần đặt mũi cọc vào lớp thứ 5 này.

II.Đề xuất phương án móng cọc
*Tiêu chuẩn xây dựng :Do phần móng cần tính toán thuộc kết cấu cơ bản là
khung BTCT có tương chèn nên theo TCXD 205-1998 ta có :
- Độ lún cho phép Sgh = 8 cm. Chênh lún tương đối cho phép .Chênh lún
tương đối cho phép

S
gh = 0,2%.
L

- Hệ số an toàn: Lấy Fs = 2÷ 3
*Phương án nền,móng :

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 6

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

- Tải trọng công trình không lớn, nền đất nếu bóc lớp vỏ trên có thể coi là
tốt. Vì vậy đề xuất phương án móng nông trên nền thiên nhiên.
- Móng dạng đơn BTCT dưới cột, băng BTCT dưới tường BTCT chịu lực.
- Các tường chèn, bao che có thể dùng móng gạch hay dầm giằng để đỡ.
- Các khối nhà có tải chênh lệch được tách ra khỏi khe lún.
* Chọn giải pháp móng cọc đài thấp: Dùng cọc BTCT 30 x 30 cm, đài đặt
vào lớp 1, mũi cọc hạ sâu xuống lớp 5 khoảng 2  4m . Thi công bằng phương
pháp đóng (ép).
*Đài Cọc
-Bê tông B20  Rb= 9000 Kpa, Rbt = 750 Kpa
-Thép chịu lực: AII  Rs= 280000 Kpa,
-Lớp lót: bê tông nghèo, mác thấp 100, dày 100 cm.
-Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng dày  3cm. (thường chọn 3-5 cm)
- Đài liên kết ngàm với cột và cọc. Thép dọc neo trong đài ≥ 30d ( ở đây chọn
55cm) và đầu cọc trong đài 15 cm
*Cọc đúc tại công trường
+ Bê tông: mác B25 , Rb= 14500 Kpa
+ Cốt thép : thép chịu lực –AII, đai AI
III : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG
1. Tải trọng tác dụng xuống móng + số thứ tự là 1
Móng

Cột trục

N 0tt (T )

M 0tt (Tm)

Q0tt (T )

M1

B

516

135

81

A: Thiết kế móng
Tiết diện chân cột 0,7x0,4m
Tải trọng tiêu chuẩn
tt
No = 516T
tt
Qo=81T Mo= 135Tm

1700

0,7x0,4m

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 7

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng
N0tc 

GVHD : Khuất Văn Nội

N0tt 516

 448,7(T )
n 1,15

M 0tt 135
M 

 117,39(T .m)
n
1,15
tc
0

Q0tc 

Q0tt
81


 70, 43(T )
n 1,15

1.Chiều sâu đáy đài Hmd
Tính hmin : Chiều sâu chon móng yêu cầu nhỏ nhất


Hmin : 0, 7.tg (450  ).
2

Q
17
70, 43
 0, 7.tg (450  ).
 0,8m
 .b
2 17,9.1,8

+Q: tổng các lực ngang Qx= 70,43T
+  : dung trọng tự nhiên  =17,9 Tm3
+B: bề rộng đài sơ bộ b=1,8
+  : góc ma sát trong  0  17
NHư vậy Hmin =0,8 ta chọn hmd =1,2 m > hmin= 0,8
Với độ sâu đáy đài đủ lớn , lực ngang Q nhỏ , trong tinh toán gần đúng coi như
bỏ tải trọng ngang.
Vậy độ sâu chôn móng là h= 1,2+0,5 (tôn nền)= 1,7 (m)
- Cos 0,000 được tính cao hơn mặt đất thiên nhiên 0,500 (m)
- Đáy đài đặt tại cote -1,700 (m)
- Làm lớp Bêtông lót vữa xi măng cát B5 dày 100.
2.Cọc

-Tiết diện cọc : 300x300 (mm), bê tông B25
Thép chịu lực là thép A-II 4  16  Fa=8,04 cm2
+Chọn chiều dài cọc cắm xuống lớp đất thứ 5 là 2 (m):
+Đầu cọc trong đài là 15cm
+Cọc cắm xuống nền: 2,4 + 4,7 + 5,4 + 6 -1,2 + 0,5=18 (m)
+Thép của cọc neo trong đài lấy 55cm
-Ta chia cọc ra làm 3 đoạn mỗi đoạn dài 6 (m) nối cọc bằng hàn bản mã.

Chi tiết nối cọc
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 8

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

III.Xác định sức chịu tải của cọc
1-a.Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
Theo kết quảkhảo sát công trình,điều kiện địa chất thủy văn,trong trụ địa
chất
không có than bùn nên không cần kể đến ảnh hưởng của hệ số uốn dọc => φ
=1 .Chi tiết nối cọc
Pv=.φ.(Rb.Fb + Ra. Fa)
Rb=9000 Kpa
Fb =0,3x0,3
Fa =8,04.10-4

Ra =280000 Kpa
=> PVL=1.(9000 x 0,3x0,3 + 28.104 x 8,04.10-4) = 1035,12KN
1-b.Sức chịu tải của cọc theo đất nền:
2.Sức chịu tải của cọc theo Pđ(cọc ma sát, cọc treo):
n

Pđ= m.(m R .R.F  u. m fi .f i .li )
i 1

M : m = 1 đối với cọc đóng
MR= mf = 1 Đối với loại cọc thứ nhất
U: chu vi tiết diện cọc: 0,3.4=1,2(m)
F: Diện tích mặt cắt ngang cọc: 0,3x0,3=0,09
Chia đất thành các lớp đất đồng nhất, chiều dày mỗi lớp  2 m như hình vẽ. Ta
lập bảng tra được i (theo giá trị độ sâu trung bình của mỗi lớp và loại đất, trạng
thái đất). Cường độ tính toán của đất ở chân cột với độ sâu Hm= 18,5m, mũi cọc
đặt ở lớp cát vừa( rất dày) tra bảng sách hướng dẫn làm đồ án nền móng nội suy
ta được R = 6780 kPa = 678 T/m2.

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 9

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

12

21,000

20

11

4

16

2

10

18

2

9

12,3

1,4

8

2

6,0

3

14

2

7

10,6

2

6

7,25

5

8,6

0,7 2

4

3,9
5,9

1,2

2

3

5,4

2

1

2

4,7

1

1,7

1,700

2,3

2,4 0,5

(m) 0,000

Chia các l?p c?c
Lớp đất

Loại đất

Li
(m)

Zi
fi
mfi,li, fi ∑ mfi,li, fi
(m) (Kpa) (KN/m) (KN/m)

Lớp 1

Sét pha
IL= 0,69
Sét
IL = 0,67

1,2

2,3

7,3

8,76

2
2
0,7
2
2
1,4

2
2
2
2

3,9
5,9
7,25
8,6
10,6
12,3
14
16
18
20

8,9
10
10
10
10,12
10,46
49,5
52
54,7
79

17,8
20
7

20
20,24
14,644
99
104
109,4
158

Lớp 2

Lớp 3

Cát pha
IL= 0,67

Lớp 4

Cát nhỏ

Lớp5

Cát vừa

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 10

578,844

Lớp : K35- ĐHXD

Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

n

Pđ= m.(m R .R.F  u. m fi .f i .li )
i 1

=1.(1.6780.0,09+4x0,3x578,844)=1304,813KN
1304,813
 932KN
Pđ’=
1, 4
Kd = 1,4 hệ số an toàn đối với đất.
Vậy Pđ’- Theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT: theo công thức Nhật Bản
n
m

1
PSPT   .N p . Ap  u (2 N si .Lsi   Cuj .Luj ) 
3
i 1
j 1


Trong đó :

α = 300 cọc hạ bằng phương pháp đóng (ép)
N =35 số SPT ở chân cọc(đất dưới mũi cọc)
Cuj =lực dính không thoát nước của lớp đất lọai sét j (Kpa)
Ap = 0,3x 0,3 =0,09m2
u = 4x0,3 =1,2m

sức chịu tải cho phép của cọc theo đất nền :
1
{300.35.0, 09  1, 2.[2(35.1,5  22.6  8.5, 4  5.4, 7  8.1, 2)  45.1, 2  34.4, 7  41.5, 4]}=981Kpa
3

3. Chọn và bố trí cọc :
Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra là :
Pd
932

 1151Kpa
2
(3.d )
(3.0,3) 2

Ptt 

Diện tích sơ bộ đáy đài là :
Fd 

N o tt
5160


 4,59m2
tt
P   tb .h.n 1151  1, 2.20.1,1

Trong đó :
 tb : dung trọng trung bình của lớp vữa bê tông móng.
Trọng lượng của đài và đất trên đài :
N d tt  n.Fd .h. tb  1,1.4,59.1, 2.20  121,17 KN
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đáy đài là :
N

tt

 N ott  N d tt  5160  121,17  5281,17 KN

Số lượng cọc sơ bộ là :
N tt 5281,17
nc  tt 
 5, 67coc
P
932

Để kể đến ảnh hưởng của moment lấy số cọc n = 12 cọc bố trí như hình vẽ :
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 11

Lớp : K35- ĐHXD

Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

3

4

12

11

100
100150

900

7

8

10

9

900
700
3200

1250

400
2300

6

900

5

900
1250

100
100150

400

900

700

950

2

950

1

150100
100

Lớ
p Bê
t ô
ng ló
t , đá4x6, B5

150100
100

Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc
Chiều cao đài cọc được chọn theo điều kiện chống chọc thủng. Ở đây có thể sơ bợ
chọn hd từ điều kiện đáy tháp chọc thủng vừa trùm cạnh ngồi các cọc biên. Khi đó
phản lực các cọc đều nằm trong đáy tháp chọc thủng, lực chọc thủng = 0  chiều cao
đài thỏa mãn.
Khi đáy tháp chọc thủng trùm hết cạnh ngồi các cọc biên theo cạnh dài có :
Lđ = 2.(C + h2) + lcợt


h2l 

ld  lcot
3, 2  0, 7
0,3
C 
 (0, 25 
)  1,15m
2

2
2

Tương tự khi đáy tháp chọc thủng trùm hết cạnh ngồi các cọc biên theo cạnh ngắn
điều kiện là :
h2b 

bb  bcot
2,3  0, 4
0,3
C 
 (0, 25 
)  0,85m
2
2
2

h1

hd

h2

=> H2 = max(h2l,h2b) = 1,15m
Chiều cao đài chọn sơ bợ :
Hđ = h1 + h2 = 0,15+ 0,15 = 1,3m
Với h1 là chiều sâu cọc ngàm vào đài.

C

h2

lc

h2

C

ld

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 12

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên
Diện tích đế đài thực tế : F’d = 2,3x3,2= 7,36 m2

Trọng lượng tính toán của đài và đất trên đài :
N d tt  n.Fd .h. tb  1,1.7,36.1, 2.20  194,304 KN

Lực dọc tính toán xác định đến cốt đáy đài là :
Ntt = Nott + Ndtt = 5160 +194,304 = 5354,304 KN
Moment tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại

mặt phẳng đáy đài :
Mtt = Mott+ Qott x hd = 1350 +810x1,3= 2403 KNm
Lực truyền xuống các cọc dãy biên là :
Ptt max,min 

N tt M tt y.xmax 5354,304
2403 1,35
 8


 446  267
'
2
2
nc
12
6

0,
45

6

1,35
2


x i
1

Pttmax= 713KN
Pttmin =179 KN >0 => cọc không bị nhổ.
Trọng lượng tính toán của cọc :
Pc = 0,3.0,3.( 6- 0,35-0,15).810.1,1=44,105KN
Có Pttmax +Pc = 713 + 44,105=757KN < Pd = 932KN( thỏa mãn điều kiện lực max
truyền xuống cọc dãy biên)
Pttmin =179KN>0 nên không cần phải kiểm tra theo điều kiện chống nhổ.

VII. Tính toán kiểm tra cọc :
- Khi vận chuyển cọc : Tải trọng phân bố
q = .F.n với n là hệ số động, n = 1,5
=>q=2,5.0,3.0,3.1,5=0,33T/m chọn a sao cho M1+  M1- => a = 0,207lc  1,3m
0,207l

0,207l

Móc c?u

M-1

a

a
M+1

Biểu đồ moment cọc khi vận chuyển
M1 

2

2

q.a
0,33.1,3

 0, 279T / m2
2
2

- Treo cọc lên giá búa : để M 2  M 2  b  0, 294.lc  0, 294.6  1,8m
+ Trị số mônmen dương lớn nhất : M 2 
SVTH : Phạm Văn Tú

q.b 2 0,33.1,82

 0,535T / m2
2
2

Page 13

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội
M-2

M+2

Ta thấy M1 = 0,279 < M2 = 0,535 => dùng M2 để tính toán
+ Lấy lớp bảo vệ của cọc là a’=2 cm  Chiều cao làm việc của cốt thép h0=
30-2= 28 cm
=> Fa 

M2
0,535

 0, 000076(m 2 )  0, 76(cm 2 )
0,9.h0 .Ra 0,9.0, 28.28000

Cốt thép chịu lực của cọc là 216(Fa=4cm2)
 vậy cọc đủ khả năng chịu tải khi vận chuyển, cẩu lắp.
- Tính toán cốt thép làm móc cẩu :
Lực kéo lên móc cẩu trong trường hợp treo lên giá búa Fk  q.l

=> Lực kéo ở một nhánh, gần đúng:
F’k =

Fk q.l 0,33.6
 0,99T
= 
2
2
2

Diện tích cốt thép của móc cẩu:
Fk'
0,99

Fa 

 0, 000047m2  0, 47cm2
Ra 21000

Chọn thép móc cẩu 12 có Fa = 1,13 cm2
Chọn búa thích hợp : với kinh nghiệm lc ≤ 12  Q búa = 2,5T
Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH 2:
Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng quy ước:
Độ lún của nền móng được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước abcd:

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 14

Lớp : K35- ĐHXD


GVHD : Khuất Văn Nội
c

2,4

(m) 0,000b
1,200

4,7

1

H

5,4

2

5,4

4,7

2,4 0,5

Đồ Án Nền & Móng

a

6,0

6,0

3

4


tb

a

tb

2

21,000

d

4

 h

h

i i
i

 

tb
4



17o.1, 6  16o.4, 7  21o.5, 4  30o.6, 0  35o.2

 23, 645o
1, 6  4, 7  5, 4  6, 0  2
23, 645o
 5,911o
4

Chiều dài của đáy khối quy ước :
tb
LM  L  2 H .tan

4
 LM= 3,2-2(0,25-0,15)+2.19,6tan(5,911o)= 7,06m

Bề rộng đáy khối quy ước :
tb
BM  B  2 H .tan

4

 2,3  2  (0, 25  0,15)  2.19, 6.tan 5,911o  6,16m

Trọng lượng tiêu chuẩn của khối móng quy ước từ đáy lớp lót trở lên:
N tc1  LM .BM .h. tb  7, 06.6,16.(1, 2  0,1).20  1131KN
Trọng lượng riêng trung bình của đất từ lớp lót đến chân cọc :
 .h 1,1.17,9  4, 7.17, 6  5, 4.18,1  6.18,5  18.2
 'II   i i 
 18, 081KN / m3

h

i

1,1  4, 7  5, 4  6  2

Trọng lượng khối móng quy ước phần dưới lớp lót chưa kể bê tông cọc:

N tc 2   LM .BM  5Fc  . II '. hi   7,06.6,16  5.0,32  .18,081.(1,1  4,7  5,4  6  2)  14941KN

Trọng lượng cọc trong khối móng quy ước:
N tc c  5.Fc  hi .25  5.0,32. 1,1  4,7  5, 4  6  2  .25  216 KN

Trọng lượng khối móng quy ước:
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 15

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

N tc qu  N tc1  N tc 2  N tc c  1131  14941  216  16288KN

Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước:
N tc  N tc 0  N tc qu  4487  16288  20775KN

Moment tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối quy ước :
M tc  M tc 0  Qtc  hd  lcoc  0,35  0,15  1174  704,3(1,3  6  0,35  0,15)  5963, 24KN

Độ lệch tâm :
M tc 5963, 24

 0,31m
N tc

20775

etc 

Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước:
Ptc max,min 

N tc
6.etc
20775  6.0,31 
(1 
)
1
LM .BM
LM
7,96.6,16 
7,96 

 Ptc max  519 Kpa
Ptc min  328Kpa
P

tc
tb

Ptc max  Ptc min 519  328


 423Kpa
2

2

Cường độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ước :
RM 

m1.m2
1,1. A.BM . I I  1,1.B.H M . II ' 3.D.cII 
K tc

Ktc =1
M1=1,4; M2=1vì công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng.
  35o tra bảng ta được :A= 1,68, B = 7,73 ,C= 9,60

Chiều cao của khối móng quy ước lấy đến cốt thiên nhiên :
HM = 0,5+2,4+4,7+5,4+6,0+2 = 21m
Trọng lượng riêng trung bình của đất từ đáy móng quy ước đến cốt thiên nhiên :
 'II  

 i .hi

h

i

 RM 



0,5.17  2, 4.17,9  4, 7.17, 6  5, 4.18,1  6.18,5  18.2
 18, 044 KN / m3

0,5  2, 4  4, 7  5, 4  6  2

1, 4.1
1,1.1, 68.5, 26.18  1,1.7, 73.21.18, 044  3.9, 60.0   4755, 7 Kpa
1

Có :
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 16

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

 Ptc max  519Kpa  1, 2.RM  1, 2.4755, 7  5706,84 Kpa
Ptc tb  328Kpa  RM  4755, 7 Kpa

Vậy thỏa mãn điều kiện áp lực dưới đáy móng quy ước.
Kiểm tra điều kiện biến dạng :
ứng suất bản thân tại đáy lớp sét pha:
 bt z 2,4  2, 4 17,9  42,96 Kpa

Ứng suất bản thân của đất ở cao độ đáy lớp sét :
 bt z 2,44,7  42,96  4,7.17,6  125,68Kpa

Ứng suất bản thân của đất ở cao độ đáy lớp cát pha :

 bt z 2,44,75,4  125,68  5, 4.18,1  223, 42Kpa

Ứng suất bản thân của đất ở cao độ đáy lớp cát nhỏ :
 bt z 2,44,75,46,0  223, 42  6.18,5  334, 42Kpa

Ứng suất bản thân của đất ở đáy móng quy ước :
 bt z H  2, 4.17,9  4,7.17,6  5, 4.18,1  6.18,5  2.18  370, 42Kpa
M

Ứng suất gây lún ở đáy móng quy ước:
 gl z 0  Ptctb   bt z H  482  370, 42  111,58Kpa
M

Chia nền đất dưới móng quy ước thành các lớp phân tố có chiều dày

hi 

BM 5,26

 1,315m
4
4

Và đảm bảo mỗi lớp chia ra là đồng nhất.
Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng quy ước thì ứng suất gây lún ở độ sâu z1 :
 gl z  K o . gl z 0

K0 tra bảng theo 2z/b và l/b = 7,96/5,26=1,513
Độ lún của lớp phân tố thứ i :
Si 

 .  gl zi   gl zi 1  .hi
2 Ei

SVTH : Phạm Văn Tú


 0,8.

gl
zi

  gl zi 1  .hi
2 Ei

Page 17

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng
Điểm Z
(m)

2z/b l/b

GVHD : Khuất Văn Nội
 gl z

Ko

 bt z

 gl z
 bt z

(Kpa)
(Kpa)
0
0
0
1,000 111,58 370,42 0,3
1
1,315 0,5
0,9315 103,937 394,09 0,264
7,96
2
2,63 1
0,7355 82,067 417,76 0,196
 1,513
5, 26
3
3,945 1,5
0,5282 58,937 441,43 0,134
4
5,26 2
0,3434 38,317 465,1 0,082
5
6,575 2,5
0,2734 30,506 488,77 0,062

6
7,89 3
0,2053 22,907 512,44 0,045
7
9,205 3,5
0,1580 17,630 536,11 0,033
8
10,52 4
0,1113 12,419 559,78 0,022
Giới hạn nền lấy đến điểm 8 ở độ sâu 10,52m kể từ đáy khối quy ước.

Si
(Kpa) (m)
0
0
25000 0,0007
25000 0,0006
25000 0,0005
25000 0,0003
25000 0,0002
25000 0,00018
25000 0,00014
25000 0,0001
Ei

Độ lún của nền:
8

S   Si  0, 00272  S gh  0, 08m
i 1

 thỏa mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn.

Tính toán độ bền và cấu tạo dài cọc:
Dùng bê tông B20  Rb= 9000 Kpa, Rbt = 750 Kpa
Dùng cốt thép nhóm AII có Ra = 280000Kpa
Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện chọc thủng:
Với chiều cao đã chọn hđ =1,3m thì đáy tháp chọc thủng vừa trùm kín cạnh ngoài các
cọc biên. Lực chọc thủng Pcth = 0  đài không bị chọc thủng.
Sức chống chọc thủng của đài :
0,75.Rbt .btb .ho  0,75.Rbt . bc  ho  ho  0,75.750(0, 4 1,15).1,15  1003KN

Nếu chọn chiều cao đài hd’ <1,3m sao cho Pcth >0  lực chọc thủng :
Pcth  2.P tt max  2.713  1426 KN  1003KN

Nếu chọn chiều cao đài nhỏ hơn 1,3m sức chống chọc thủng của đài sẽ nhỏ hơn lực
chọc thủng đài không thỏa mãn điều kiện chọc thủng.
Vậy chiều cao đài đã chọn hđ =1,3m là hợp lý.
Tính toán moment và thép đặt cho đài cọc
Moment tương ứng với mặt ngàm I-I :
M1 = ( P4 +P8+P9 )r1+(P3 +P7 +P10)r1’
r1 = 1,35 – 0,7/2 = 1m
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 18

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

r1, = 0,45– 0,7/2 = 0,1m
P4 = P8 = P9 = Pttmax = 713 K N
P3  p7  p10 

5354,304
2403  0, 45

 535
12
 6  0, 452  6 1,352 

M1 =( 3x713x1)+(3x535x0,1)= 2299,5 KNm
Moment tương ứn mặt ngàm II –II :
M2 = ( P1 +P4 ) r2 + ( P2 + P3)r2’
r2 = 1,35 – 0,4/2 = 1,15m
r2’ = 0,45 – 0,4/2 = 0,25m
P1 = Pttmin = 179 KN
P4 = Pttmax = 713 KN
P3 = 535 KN
P2 

5354,304
2403  0, 45

 357 KN
12
 6  0, 452  6 1,352 

M2 =(179 +713 )x1,15+ (357 +535) x 0,25= 1249 KNm
Cốt thép chịu moment M1 :
FaI 

MI
2299,5

 0, 007934m 2  79,34cm 2
0,9.ho .Ra 0,9.1,15.280000

Chọn 1328 có Fa = 80,054cm2
Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là :
a

b  2.  abv  15 2300  2  35  15 

 183mm
n 1
13  1

Chiều dài của 1 thanh là : L – 2abv = 3200 – 2x 35 = 3130 mm
Cốt thép chịu moment M2 :
FaI 

M II
1249

 0, 004347m 2  43, 47cm 2
'

0,9.ho .Ra 0,9.(1,15  0,5.0, 02).280000

Chọn 1818 có Fa = 45,81cm2
Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là :

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 19

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng
b  2.  abv  15 3200  2  35  15 
a

 182mm
n 1

GVHD : Khuất Văn Nội

18  1

Chiều dài của 1 thanh là : b – 2abv =2300 – 2x 35 = 2230mm

I
3

4

11

100
100150

900

8

10

9

900
700
3200

1250

400
2300

12

7

900

6

900
1250

100
100150

400

5

II

900

700

950

2

950

1

II

150100
100

Lớ

p Bê
t ô
ng ló
t , đá4x6, B5

150100
100

I
A
MẶ
TBẰ
NG MÓ
NG CỌC C1
TỶ
LỆ1/ 20

700

900
1250

900
700
3200

C

900
1250

950

900
100
100150

28a183

100
100150

950
400
2300

18a182

400

C

900

150100
100

Lớ
p Bê
t ô

ng ló
t , đá4x6, B5

150100
100

A
MÓNG 1 T/L : 1/20 ( PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC)

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 20

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

800






400

0,000


350

350

1150

1300




100150

1,700

MẶT CẮT C-C

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 21

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội
II. THIẾT KẾ MÓNG M2 ( D)

I.Số liệu công trình: (nhà công nghiệp)
* Tải trọng tính toán:
Ntt0= 436 T
M0tt= 123 T.m
Q0tt= 81 T
N0tc 

N0tt 436

 379,1(T )
n 1,15

M 0tc 

M 0tt 123

 107(T .m)
n
1,15

Q0tc 

Q0tt
81

 70, 43(T )
n 1,15

Địa chất dưới móng M2 (D) giống như địa chất dưới móng M1 (B).

II.Đề xuất phương án móng cọc
*Tiêu chuẩn xây dựng :Do phần móng cần tính toán thuộc kết cấu cơ bản là
khung BTCT có tương chèn nên theo TCXD 205-1998 ta có :
- Độ lún cho phép Sgh = 8 cm. Chênh lún tương đối cho phép .Chênh lún
tương đối cho phép

S
gh = 0,2%.
L

- Hệ số an toàn: Lấy Fs = 2÷ 3
*Phương án nền,móng :
- Tải trọng công trình không lớn, nền đất nếu bóc lớp vỏ trên có thể coi là
tốt. Vì vậy đề xuất phương án móng nông trên nền thiên nhiên.
- Móng dạng đơn BTCT dưới cột, băng BTCT dưới tường BTCT chịu lực.
- Các tường chèn, bao che có thể dùng móng gạch hay dầm giằng để đỡ.
- Các khối nhà có tải chênh lệch được tách ra khỏi khe lún.
* Chọn giải pháp móng cọc đài thấp: Dùng cọc BTCT 30 x 30 cm, đài đặt
vào lớp 1, mũi cọc hạ sâu xuống lớp 5 khoảng 2  4m . Thi công bằng phương
pháp đóng (ép).
*Đài Cọc
-Bê tông B20  Rb= 9000 Kpa, Rbt = 750 Kpa
-Thép chịu lực: AII  Rs= 280000 Kpa,
-Lớp lót: bê tông nghèo, mác thấp 100, dày 100 cm.
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 22

Lớp : K35- ĐHXD

Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

-Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng dày  3cm. (thường chọn 3-5 cm)
- Đài liên kết ngàm với cột và cọc. Thép dọc neo trong đài ≥ 30d ( ở đây chọn
55cm) và đầu cọc trong đài 15 cm
*Cọc đúc tại công trường
+ Bê tông: mác B25 , Rb= 14500 Kpa
+ Cốt thép : thép chịu lực –AII, đai AI
III : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG
2. Tải trọng tác dụng xuống móng + số thứ tự là 1
Móng

Cột trục

N 0tt (T )

M 0tt (Tm)

Q0tt (T )

M1

B

436

132

81

A: Thiết kế móng
Tiết diện chân cột 0,7x0,4m
Tải trọng tiêu chuẩn
tt
No = 436T
tt
Qo=81T Mo= 123Tm

1700

0,7x0,4m

N0tc 

N0tt 436

 379,1(T )
n 1,15

M 0tt 123
M 

 107(T .m)
n
1,15
tc

0

Q0tc 

Q0tt
81

 70, 43(T )
n 1,15

1.Chiều sâu đáy đài Hmd
Tính hmin : Chiều sâu chon móng yêu cầu nhỏ nhất


Hmin : 0, 7.tg (450  ).
2

Q
17
70, 43
 0, 7.tg (450  ).
 0,8m
 .b
2 17,9.1,8

+Q: tổng các lực ngang Qx= 70,43T
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 23

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

+  : dung trọng tự nhiên  =17,9 Tm3
+B: bề rộng đài sơ bộ b=1,8
+  : góc ma sát trong  0  17
NHư vậy Hmin =0,8 ta chọn hmd =1,2 m > hmin= 0,8
Với độ sâu đáy đài đủ lớn , lực ngang Q nhỏ , trong tinh toán gần đúng coi như
bỏ tải trọng ngang.
Vậy độ sâu chôn móng là h= 1,2+0,5 (tôn nền)= 1,7 (m)
- Cos 0,000 được tính cao hơn mặt đất thiên nhiên 0,500 (m)
- Đáy đài đặt tại cote -1,700 (m)
- Làm lớp Bêtông lót vữa xi măng cát B5 dày 100.
2.Cọc
-Tiết diện cọc : 300x300 (mm), bê tông B25
Thép chịu lực là thép A-II 4  16  Fa=8,04 cm2
+Chọn chiều dài cọc cắm xuống lớp đất thứ 5 là 2 (m):
+Đầu cọc trong đài là 15cm
+Cọc cắm xuống nền: 2,4 + 4,7 + 5,4 + 6 -1,2 + 0,5=18 (m)
+Thép của cọc neo trong đài lấy 55cm
-Ta chia cọc ra làm 3 đoạn mỗi đoạn dài 6 (m) nối cọc bằng hàn bản mã.

Chi tiết nối cọc
III.Xác định sức chịu tải của cọc
1-a.Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
Theo kết quảkhảo sát công trình,điều kiện địa chất thủy văn,trong trụ địa

chất
không có than bùn nên không cần kể đến ảnh hưởng của hệ số uốn dọc => φ
=1 .Chi tiết nối cọc
Pv=.φ.(Rb.Fb + Ra. Fa)
Rb=14500 Kpa
Fb =0,3x0,3
SVTH : Phạm Văn Tú

Page 24

Lớp : K35- ĐHXD


Đồ Án Nền & Móng

GVHD : Khuất Văn Nội

Fa =8,04.10-4
Ra =280000 Kpa
=> PVL=1.(9000 x 0,3x0,3 + 28.104 x 8,04.10-4) = 1035,12KN
1-b.Sức chịu tải của cọc theo đất nền:
2.Sức chịu tải của cọc theo Pđ(cọc ma sát, cọc treo):
n

Pđ= m.(m R .R.F  u. m fi .f i .li )
i 1

M : m = 1 đối với cọc đóng
MR= mf = 1 Đối với loại cọc thứ nhất
U: chu vi tiết diện cọc: 0,3.4=1,2(m)

F: Diện tích mặt cắt ngang cọc: 0,3x0,3=0,09
Chia đất thành các lớp đất đồng nhất, chiều dày mỗi lớp  2 m như hình vẽ. Ta
lập bảng tra được i (theo giá trị độ sâu trung bình của mỗi lớp và loại đất, trạng
thái đất). Cường độ tính toán của đất ở chân cột với độ sâu Hm= 18,5m, mũi cọc
đặt ở lớp cát vừa( rất dày) tra bảng sách hướng dẫn làm đồ án nền móng nội suy
ta được R = 6780 kPa = 678 T/m2.

21,000

12

2,3

20

11

4

16

10

18

2

9

12,3

1,4

8

2

6,0

3

14

2

7

10,6

2

6

7,25

5

8,6

0,7 2

4

3,9
5,9

1,2
2

3

2

2

1

2

1

1,7

1,700

5,4

4,7

2,4 0,5

(m) 0,000

Chia các l?p c?c

SVTH : Phạm Văn Tú

Page 25

Lớp : K35- ĐHXD